富氧水对高原人体运动血乳酸及尿素氮的影响

                作者：高亮，崔建华，张西洲，哈振德，王宏运，李彬，马广全 

【摘要】  　　目的 观察富氧水对高原人体力竭运动血乳酸及尿素氮的影响。方法 在海拔3 700 m 选择10名已习服半年的健康男性青年，在海拔5 380 m 选择10名已习服2个月的健康男性青年，均采用口服富氧水前(对照组)后(实验组)的自身对比运动负荷双盲实验。实验组口服富氧水，对照组口服5%葡萄糖注射液，每次500 ml，2次/d，连续服用3 d。运动结束后检测血中乳酸(BLA)、尿素氮(BUN)在口服富氧水前后的变化。结果 海拔3 700 m 和5 380 m 负荷运动，实验组较对照组BLA、BUN均降低，有显著性差异(P<0.01或0.05)。结论 富氧水可增加组织对氧的利用，具有增强高原机体能量代谢和抗疲劳的作用。

【关键词】  高海拔；富氧水；力竭运动；乳酸；尿素氮

　　　Abstract： Objective  To observe the effects of oxidizing water on the levels of blood lactic acid (BLA) and blood urea nitrogen (BUN) in human after exhaustive exercises at high altitude. Methods  Ten healthy male youths who had been acclimatized for half a year at 3,700 m and another ten healthy male youths who had been acclimatized for two months at 5,380 m were enrolled into the exercise?loaded study that was double?blinded. Results  Exercise?loading was done respectively at 3,700 and 5,380 m. BLA and BUN levels were both decreased significantly in oxidizing water taking groups (P<0.01, or P<0.05).Conclusion  The oxidizing water can increase the utilization of oxygen in tissues, improve the level of energy metabolism, and thus put off exercise fatigue in human body at high altitude.

　　Key  words： high altitude; oxidizing water; exhaustive exercise; blood lactic acid; blood urea nitrogen

    高原特有的低氧、低气压环境，使得进驻高原者运动能力降低。高原剧烈运动，人体肌肉处于无氧呼吸状态，血乳酸迅速堆积，导致机体疲劳。加速组织氧的供应和提高能量代谢水平，是改善高原机体运动能力的重要因素。人力无法改变高原低氧环境，为此，我们采用递增负荷运动和踏阶运动方法，观察口服富氧水对高原健康青年力竭运动血乳酸(BLA)和尿素氮(BUN)的影响，旨在探讨富氧水改善低氧环境下人体运动能力及克服疲劳的效果，现报告如下。

　　1  材料与方法

　　1.1  对象 

　　在海拔3 700 m，选择已习服半年的10名男性青年，年龄18~20岁。在海拔5 380 m，选择已习服2个月的10名男性青年，年龄18~21岁。以上受试者，上高原前经体检确认健康。

　　1.2  富氧水制作 

　　以5%葡萄糖注射液250 ml 为基液，用西安高氧医疗设备有限公司生产的高氧医用液体仪(专利号：922412936)进行溶氧活化处理，操作过程严格按仪器使用说明进行，选用氧流量为3 L/min，溶氧时间为8 min，制成氧分压>80~95 kPa 的富氧水。经检测富氧水保质期为3个月以上。

　　1.3  方法 

　　均采用双盲实验方法(除实验设计者外， 检测者和受试者均不知口服的是何种液体)。 试剂盒均由南京建成生物工程研究所提供，所有标本的处理及检测均由专人负责，用德国产F6124半自动生化分析仪测定。

　　1.3.1  在海拔3 700 m 每位受试者进行2次自行车功量递增负荷运动。用岳阳产EGM?Ⅱ型踏车式心脏功量机，受试者于10：00—14：00时在室内(室温18 ℃)进行第1次渐增负荷运动(对照组)。试验前受试者静坐在自行车上进入安静状态后开始运动，运动负荷从50 W(60r/min)起，每3 min 递增50 W，到200 W 为止。踏车运动终止，静息5 min 采肘部静脉血5 ml，测血乳酸(BLA)和尿素氮(BUN)的含量。第1次踏车运动试验结束，休息1周后，口服富氧水， 2次/d，每次500 ml，连服3 d，进行第2次自行车渐增负荷运动试验(实验组)，方法和时间与第1次相同。

　　1.3.2  在海拔5 380 m 每位受试者进行2次踏阶运动负荷试验。受试者于10：00—14：00时在室内(室温18 ℃)进行第1次踏阶运动负荷试验(对照组)，阶高0.40 m，踏阶速度25 b/min。踏阶速度用节拍器控制。每次踏阶运动5 min。运动终止静息5 min采肘部静脉血检测BLA、BUN的含量。1周后，口服富氧水，2次/d，每次500 ml，连服3 d，进行第2次踏阶运动负荷试验(实验组)，方法和时间与第1次相同。

　　1.4  统计学方法 

　　数据以均数±标准差(±s)表示，采用SPSS11.0统计软件处理，两组间比较采用独立样本t检验。P<0.0 5为差异有统计学意义。

　　2  结果  
 
    海拔3 700 m 和5 380 m 负荷运动，实验组较对照组BLA、BUN均降低(P<0.01或0.05)。口服富氧水运动后BLA和BUN的变化详见表1，2。
表1  海拔3 700 m 口服富氧水前后运动BLA和BUN的变化(略)表2  海拔5 380 m 口服富氧水前后运动BAL和BUN的变化(略)

　　3  讨论

    平原人进入高原后体力和脑力劳动都明显降低，因此，如何提高和改善高原移居者做功效率是低氧医学研究中的一个重大课题。近年来，运用运动吸氧的方法来加快运动后疲劳的恢复，减轻训练负荷引起了研究者的注意[1]。以往对于抗缺氧、抗疲劳、增强体质等方面的研究多着重于补充营养物质和多种中药提取物或混合制剂[2~4]，尚无通过饮用富氧水增强高原机体能量代谢，提高高原人体运动能力和延缓运动性疲劳发生的研究报道。我们分别在3 700 m 和5 380 m 高原现场对口服富氧水后运动血乳酸及尿素氮检测，对富氧水在提高高原运动能力和抗疲劳方面进行评价。

    机体运动能力与疲劳程度密切相关，BLA、BUN不仅是评价运动负荷强度和量的指标，同时也是评价运动性疲劳的敏感指标。运动医学认为：骨骼肌进行大强度运动时，肌糖原迅速酵解，血乳酸迅速增加，体内乳酸堆积较多，将会影响到内环境的相对稳定，扰乱体内正常代谢过程，是运动性疲劳产生的重要原因之一，乳酸的消除有利于疲劳的解除[5]。尿素氮是判断运动能力的一个敏感指标，是蛋白质和核酸代谢的产物，而糖酵解、脂肪酸氧化等代谢过程中的酶类均为蛋白质。高原恶劣的环境一方面可使人体为了保持体温，不得不释放出更多热量，导致蛋白质分解加速、尿素氮含量增高；另一方面在高原剧烈运动中，其供能以无氧代谢为主，大量动用糖酵解供能，蛋白质分解代谢加强，血液中尿素氮的含量升高。在高原运动时，乳酸作为机体有氧和无氧供能的中间产物，与糖的无氧酵解功能密切相关，定量负荷后较低的乳酸是机体有氧运动能力的一个敏感指标，乳酸的消除有利于疲劳解除。因此，尿素氮的产生和乳酸的产生密切关联。

    富氧水是经高氧液仪溶氧活化葡萄糖液制备而成的含有高浓度溶解氧(O2)且有高氧分压的液体；500 ml 富氧水中含有物理溶解氧170 ml，是正常医用液体的5~7倍；溶氧后能使基液中的氧分压由21 kPa 上升到80~100 kPa；其血氧弥散半径大，是正常动脉血的2倍；含有一定浓度的臭氧(O3)，O3在液体中的溶解度较氧分子高约13倍，O3又可转变为O2，使液体中的氧含量增高，经胃和小肠的吸收就可以使氧气通过血液输送到全身，被各组织充分吸收。富氧水向组织供氧，从而减轻了呼吸系统的负担。本研究证实口服富氧水可使海拔3 700 m 和5 380 m 高原青年负荷运动血中血乳酸和尿素氮明显降低，这可能是富氧水中的溶解氧不用依靠红细胞血红蛋白的携氧能力，而以溶氧的方式直接迅速地向组织供氧，增加机体血氧含量，使内环境系统重新得到调整；增强了有氧代谢，减少糖酵解；加强了糖原、脂肪在运动中的供能，相对减少了肌肉中蛋白质的供能，维持肌肉中能量平衡以使机体对负荷的适应性增强，疲劳消除加快。乳酸是糖酵解的最终产物，也是导致疲劳发生的重要原因，乳酸含量的降低，表明富氧水具有提高高原人体运动能力，延缓运动性疲劳发生的作用。

    低氧条件下的功能改变是高原低氧环境下引起机体各个系统功能、代谢变化的一部分。血乳酸和尿素氮的改变是机体的高原低氧反应程度之一，很大程度上取决于低氧的程度，持续的时间，机体对低氧的耐受性等综合因素。富氧水通过消化道给氧，在饮水的同时也解决了供氧问题，成为人体第二供氧通道。富氧水经胃和小肠吸收，使氧气直接通过血液输送到全身，被各组织、器官充分吸收，增加了机体血氧含量，恢复了组织细胞正常的能量代谢，加速体内致疲劳物质乳酸的清除。提示口服富氧水可以缓解高原缺氧症状，提高高原人体运动能力，延缓运动性疲劳的发生。这对于降低高原病发病率，提高高原部队军事作业效率有明显的作用。同时富氧水制备简单，成本低，无毒副作用，易于在高原边防连队推广使用，为部队进入高原预防和治疗高原病提供一种简便有效的安全保障。

【】
  　　[1] 李建华，陈 珊.黄球葵水提液抗疲劳的药效学观察[J].运动医学杂志，2004，23(2)：196.

　　[2] 崔建华，王引虎，张西洲，等.酪氨酸对海拔3 700 m 高原人体运动自由基代谢的影响[J].中国应用生杂志，2003，19(2)：130-131.

　　[3] 崔建华，战祥总，张西洲，等.乙酰唑胺和高原维康片促进高原人体运动疲劳恢复的研究[J].中国临床康复杂志，2004，8(24)：5100-5102.

　　[4] 崔建华，高 亮，张西洲，等.富养水对高原人体耐缺氧抗疲劳作用机制的探讨[J].临床军医杂志，2007，35（4）：495-497.

　　[5] 崔建华，张西洲，张 芳，等.酪氨酸和乙酰唑胺对海拔3 700 m 高原人体运动后血乳酸、肌红蛋白及血氨的影响[J].高原医学杂志，2002，12(4)：13-17.